(57)【要約】  意外なアーク性能を提供するステープルファイバーの均質ブレンド、ならびに糸、布、および衣料品；この均質ブレンドは、１５〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と、５〜２７重量パーセントのパラ−アラミド繊維と；３〜８０重量パーセントのメタ−アラミド繊維とを含み、２５〜１００部のメタ−アラミド繊維は、０．５〜２０重量パーセントの均一に分散した離散炭素粒子を含有し、０〜７５部のメタ−アラミド繊維は、離散炭素粒子を含まず、均質ブレンドは０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する。
2019529725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステープルファイバーの均質ブレンドであって、
（ａ）１５〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と；
（ｂ）５〜２７重量パーセントのパラ−アラミド繊維と；
（ｃ）３〜８０重量パーセントのメタ−アラミド繊維と
を含み、
ｉ）前記ブレンド中に存在する２５〜１００部の前記メタ−アラミド繊維が、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、前記炭素粒子が、その繊維中に均一に分散しており；かつ
ｉｉ）前記ブレンド中に存在する０〜７５部の前記メタ−アラミド繊維が、離散炭素粒子を含まず；
前記均質ブレンドが、０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する
均質ブレンド。
【請求項２】
（ａ）４０〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と；
（ｂ）５〜２０重量パーセントのパラ−アラミド繊維と；
（ｃ）１０〜４０重量パーセントのメタ−アラミド繊維と
を含み、
ｉ）前記ブレンド中に存在する２５〜１００部の前記メタ−アラミド繊維が、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、前記炭素粒子が、その繊維中に均一に分散しており；かつ
ｉｉ）前記ブレンド中に存在する０〜７５部の前記メタ−アラミド繊維が、離散炭素粒子を含まず；
前記均質ブレンドが０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する
請求項１に記載のステープルファイバーの均質ブレンド。
【請求項３】
ｉ）における前記メタ−アラミド繊維が２５〜５０部の量で存在し、ｉｉ）における前記メタ−アラミド繊維が５０〜７５部の量で存在する請求項１または２に記載のステープルファイバーの均質ブレンド。
【請求項４】
０．５〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の均質ブレンド。
【請求項５】
ｉ）における前記メタ−アラミド繊維が０．５〜６重量パーセントの離散炭素粒子を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の均質ブレンド。
【請求項６】
前記メタ−アラミドがポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）である請求項１〜５のいずれか一項に記載の均質ブレンド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の均質ブレンドを含む糸。
【請求項８】
請求項７に記載の糸を含む布。
【請求項９】
請求項８に記載の布を含む熱防護衣料品。
【請求項１０】
請求項７に記載の糸を含む衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モダクリル繊維と、メタ−アラミド繊維と、パラ−アラミド繊維との繊維ブレンド、ならびに電気アークからの防護を作業者に提供するそのようなブレンドから製造される糸、布、および物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気アークなどに曝され得る工員および他の者は、耐熱性布から製造された防護衣および物品を必要とする。防護性能を維持しながら、これらの防護品の有効性のいかなる向上も、またはこれらの物品の快適さのいかなる向上も歓迎される。
【０００３】
炭素粒子は、繊維の着色にスパン−イン顔料として使用されており、炭素の黒色は、暗い色合いを生み出すのに有効である。
【０００４】
Ｚｈｕらに付与された米国特許第７，０６５，９５０号明細書および同第７，３４８，０５９号明細書は、モダクリル繊維と、パラ−アラミド繊維と、メタ−アラミド繊維とを含有するアーク防護および防火に使用するための糸、布、および衣服を開示している。これらの繊維ブレンドはアーク防護に非常に有用であると分かっているが、アーク防護のいかなる改善も、それが潜在的に命を救うことができるので歓迎される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、１５〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と、５〜２７重量パーセントのパラ−アラミド繊維と、３〜８０重量パーセントのメタ−アラミド繊維とを含む、ステープルファイバーの均質ブレンドであって；ブレンド中に存在する２５〜１００部のメタ−アラミド繊維が、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、炭素粒子が、その繊維中に均一に分散しており；かつブレンド中に存在する０〜７５部のメタ−アラミド繊維が、離散炭素粒子を含まず、均質ブレンドが、０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する均質ブレンドに関する。
【０００６】
いくつかの実施形態において、本発明は、４０〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と、５〜２０重量パーセントのパラ−アラミド繊維と、１０〜４０重量パーセントのメタ−アラミド繊維とを含む、請求項１に記載のステープルファイバーの均質ブレンドであって；ブレンド中に存在する２５〜１００部のメタ−アラミド繊維が、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、炭素粒子が、その繊維中に均一に分散しており；かつブレンド中に存在する０〜７５部のメタ−アラミド繊維が、離散炭素粒子を含まず；均質ブレンドが０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する均質ブレンドに関する。
【０００７】
本発明はさらに、これらの均質ブレンドを含む、糸、布、および、衣服などの、熱防御衣料品に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アーク性能と、特許請求されるステープルファイバーの均質ブレンドから製造された布の坪量との関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、モダクリル繊維と、パラ−アラミド繊維と、メタ−アラミド繊維とを含む、ステープルファイバーの均質ブレンドであって；２５〜１００部のメタ−アラミド繊維が、均一に分散した離散炭素粒子を含有し、０〜７５部のメタ−アラミド繊維が、離散炭素粒子を含まず；均質ブレンドが、０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する均質ブレンドに関する。
【００１０】
繊維のこの均質ブレンド、ならびにこれらの均質ブレンドを含む、糸、布、および衣服などの、衣料品は、作業者および他の作業員のためにアーク防護を提供するのに有用である。アークフラッシュは、電気アークによって引き起こされるエネルギーの爆発的放出である。電気アークは典型的には、強い入射熱および放射エネルギーに衣服を曝す、数千ボルトおよび数千アンペアの電流を伴う。着用者に防護を提供するために、防護アパレル品は、着用者へのこの入射エネルギーの移行に抵抗しなければならない。これは、防護アパレル品が、「こじ開け（ｂｒｅａｋ−ｏｐｅｎ）」と呼ばれるものに抵抗しながら、入射エネルギーの一部を吸収する場合に最もよく生じると考えられている。「こじ開け」中に、穴が物品中に生じる。それ故、アーク防護のための防護品または防護服は、衣服中の布層のいずれかのこじ開けを回避するかまたは最小限にするように設計されている。
【００１１】
布および衣服のアーク性能は、耐火性のポリマーおよび熱的に安定な繊維への少量の離散炭素粒子の添加によってほとんど２倍ほど増加させ得ることが見いだされた。本明細書で用いるところでは、耐火性は、ポリマーが、２１超、好ましくは２５超の限界酸素指数を有することを意味し；用語「熱的に安定な」は、ポリマーまたは繊維が、毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持することを意味する。具体的には、均質繊維ブレンドベースで、そのような劇的な改善は、繊維のブレンド中の離散炭素粒子の総量が、ブレンド中の繊維の総量を基準として、０．１〜３重量パーセントである場合に見いだすことができる。いくつかの好ましい実施形態において、繊維のブレンド中の離散炭素粒子の総量は、ブレンド中の繊維の総量を基準として、０．５〜３重量パーセントである。
【００１２】
布重量ベースで、劇的な改善は、布中の離散炭素粒子の総量が、布中の繊維の総量を基準として、０．１〜３重量パーセントである場合に見いだされた。これらの炭素粒子の存在は、非常に低いローディングでさえも、ＡＴＰＶによって測定されるように、布アーク性能に著しい影響を及ぼすことができる。最良の性能は、布中で約０．５重量パーセント超の炭素粒子量について見いだされ、１２カロリー／ｃｍ2以上の好ましい性能は、約０．７５重量パーセント以上の炭素粒子を有する布について現れ、とりわけ望ましい範囲は、布中に０．７５〜２重量パーセントの炭素粒子である。
【００１３】
本明細書での目的のためには、用語「繊維」は、長さ対その長さに垂直の横断面積の幅の高い比を有する比較的可撓性の、巨視的に均一の物体と定義される。繊維横断面は、ポリマーおよびその加工次第で任意の形状であり得るが、典型的には円形または豆形である。また、そのような繊維は好ましくは、織物用途での十分な強度のために概して中実の横断面を有する；すなわち、繊維は好ましくは、目につくほどには空隙がないか、または大量の好ましくない空隙を持たない。
【００１４】
本明細書で用いるところでは、用語「ステープルファイバー」は、所望の長さにカットされているか、もしくは牽切されている繊維、または、連続フィラメントと比較される場合に、長さ対その長さに垂直の横断面積の幅の低い比を有して製造されている繊維を意味する。人造ステープルファイバーは、例えば、綿、紡羊毛、または梳毛糸紡績装置で加工するのに好適な長さにカットされるかまたに長さにされる。ステープルファイバーは、（ａ）実質的に一様な長さ、（ｂ）可変もしくはランダム長さ、または（ｃ）実質的に一様な長さを有するステープルファイバーと、異なる長さを有する他のサブセットのステープルファイバーとのサブセットを有することができ、サブセット中のステープルファイバーが混ぜ合わせられて実質的に一様な分配を形成する。
【００１５】
いくつかの実施形態において、好適なステープルファイバーは、１〜３０センチメートル（０．３９〜１２インチ）のカット長を有する。いくつかの実施形態において、好適なステープルファイバーは、２．５〜２０ｃｍ（１〜８インチ）の長さを有する。いくつかの好ましい実施形態において、短いステープル法によって製造されたステープルファイバーは、６ｃｍ（２．４インチ）以下のカット長を有する。いくつかの好ましい実施形態において、短いステープル法によって製造されたステープルファイバーは、１．９〜５．７ｃｍ（０．７５〜２．２５インチ）のステープルファイバー長さを有し、３．８〜５．１ｃｍ（１．５〜２．０インチ）のステープルファイバー長さが好ましい。長いステープル、梳毛糸、または紡羊毛システム紡績のためには、１６．５ｃｍ（６．５インチ）以下の長さを有する繊維が好ましい。
【００１６】
ステープルファイバーは、任意の方法によって製造することができる。例えば、ステープルファイバーは、真っすぐな（すなわち、捲縮なしの）ステープルファイバーをもたらす回転カッターまたはギロチン・カッターを用いて連続の真っすぐな繊維からカットすることができるか、またはさらに、好ましくは１センチメートル当たり８以下の捲縮（もしくは繰り返し屈曲）頻度で、ステープルファイバーの長さに沿って鋸歯形状の捲縮を有する捲縮連続繊維からカットすることができる。好ましくは、ステープルファイバーは捲縮を有する。
【００１７】
ステープルファイバーはまた、連続繊維を牽切し、捲縮として機能する変形セクションを持ったステープルファイバーをもたらすことによって形成することができる。牽切ステープルファイバーは、切断域調整によって制御される平均カット長を有するランダム可変質量の繊維を生み出す、規定距離である１つ以上の切断域を有する牽切操作中に連続フィラメントのトウまたは束を切断することによって製造することができる。
【００１８】
紡績スフ糸は、当技術分野において周知である、伝統的な、長いおよび短いステープルリング精紡法を用いてステープルファイバーから製造することができる。しかしながら、糸はまた、エアジェットスピニング、オープンエンドスピニング、およびステープルファイバーを使用可能な糸へ変換する多くの他のタイプのスピニングを用いて紡績され得るので、これは、リング精紡に限定することを意図しない。紡績フフ糸はまた、牽切トウ−トップ（ｔｏｗ−ｔｏ−ｔｏｐ）ステープル法を用いて牽切することによって直接製造することができる。伝統的な牽切法によって形成された糸中のステープルファイバーは典型的には、長さ１８ｃｍ（７インチ）以下の長さを有する；しかしながら、牽切によって製造された紡績スフ糸はまた、例えばＰＣＴ特許出願国際公開第００７７２８３号に記載されているような方法により約５０ｃｍ（２０インチ）以下の最大長さを有するステープルファイバーを有することができる。牽切ステープルファイバーは通常は、牽切法がある程度の捲縮を繊維中へ付与するので、捲縮を必要としない。
【００１９】
「繊維ブレンド」とは、どんな方法でも２つ以上のステープルファイバータイプの組み合わせを意味する。好ましくは、ステープルファイバーブレンドは、ブレンド中の様々なステープルファイバーが繊維の比較的一様な混合物を形成していることを意味する、「均質ブレンド」である。いくつかの実施形態において、ステープルファイバータイプは、様々なステープルファイバーがスフ糸束中に均一に分配されるように、ステープルファイバー糸が紡績される前にまたは紡績されている間にブレンドされる。いくつかの実施形態において、均質ブレンドは、モダクリルステープルファイバーと、メタ−アラミドステープルファイバーと、パラ−アラミドステープルファイバーとから本質的になる。いくつかの実施形態において、均質ブレンドは、モダクリルステープルファイバーと、メタ−アラミドステープルファイバーと、パラ−アラミドステープルファイバーと、非常に少量の帯電防止繊維とから本質的になる。いくつかの好ましい実施形態において、均質ブレンドは、モダクリルステープルファイバーと、メタ−アラミドステープルファイバーと、パラ−アラミドステープルファイバーと、帯電防止繊維とから専らなる。
【００２０】
ステープルファイバーの均質ブレンドは好ましくは、１９７６  ＣＩＥＬＡＢカラースケールで４０以上の明度座標つまり「Ｌ*」値を有する。いくつかの実施形態はまた、可視光の波長（３８０〜７８０ｎｍ）にわたって２０％以上の分光反射率を有する。布の色は、測定されるアイテムの色の様々な特性を表す３つのスケール値「Ｌ*」、「ａ*」、および「ｂ*」、ならびに分光反射率を提供する、比色計とも呼ばれる、分光光度計を用いて測定することができる。カラースケールで、より低い「Ｌ*」値は一般に、より暗い色を示し、白色は、約またはほぼ１００の値を有し、黒色は、約またはほぼ０の色を有する。その自然の状態でおよびいかなる着色の前にも、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）繊維は、比色計を用いて測定される場合に約８０以上の「Ｌ*」値を有するわずかに真っ白ではない色を有する。０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子をさらに含むポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）繊維は、比色計を用いて測定される場合に約２０以下の範囲である「Ｌ*」値を有する黒色を有する。
【００２１】
一実施形態において、ステープルファイバーの均質ブレンドは、１５〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と、５〜２７重量パーセントのパラ−アラミド繊維と、３〜８０重量パーセントのメタ−アラミド繊維とを含み；ここで、ブレンド中に存在する２５〜１００部のメタ−アラミド繊維は、個々のメタ−アラミド繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、炭素粒子は、その繊維中に均一に分散しており；かつブレンド中に存在する０〜７５部のメタ−アラミド繊維は、離散炭素粒子を含まず；均質ブレンドは、０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する。
【００２２】
いくつかの実施形態において、ステープルファイバーのこの均質ブレンドは、４０〜７０重量パーセントのモダクリル繊維と、５〜２０重量パーセントのパラ−アラミド繊維と、１０〜４０重量パーセントのメタ−アラミド繊維とを含み；ここで、ブレンド中に存在する２５〜１００部のメタ−アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、炭素粒子は、その繊維中に均一に分散しており；かつブレンド中に存在する０〜７５部のメタ−アラミド繊維は、離散炭素粒子を含まず；均質ブレンドは、０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する。
【００２３】
いくつかの実施形態において、ブレンド中に存在する２５〜１００部のメタ−アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として２〜５重量パーセントの離散炭素粒子を含有し、ブレンド中に存在する０〜７５部のメタ−アラミド繊維は、離散炭素粒子を含まない。
【００２４】
語句「その繊維中に均一に分散した」は、炭素粒子が、繊維中に軸方向および半径方向の両方に一様に分配されて繊維中に見いだされ得ることを意味する。この一様な分配を達成する一方法は、炭素粒子を含有するポリマー液を、湿式紡糸かまたは乾式紡糸かのどちらかによって紡糸することによると考えられている。
【００２５】
所望のアーク性能またはアーク熱性能値（ＡＴＰＶ）のためには、炭素粒子含有アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含むことが分かった。いくつかの実施形態において、炭素粒子含有アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜１０重量パーセントの離散炭素粒子を含み；いくつかの実施形態において、炭素粒子含有アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜６重量パーセントの離散炭素粒子を含む。いくつかの他の実施形態において、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、５〜１０重量パーセントの離散炭素粒子を炭素粒子含有アラミド繊維中に有することが望ましい。１つの好ましい実施形態において、炭素粒子含有アラミド繊維は、０．５〜３．０重量パーセントの離散炭素粒子を含む。
【００２６】
繊維中に存在する時に、炭素粒子は、１０マイクロメートル以下、好ましくは平均して０．１〜５マイクロメートルの平均粒径を有し；いくつかの実施形態において、０．５〜３マイクロメートルの平均粒径が好ましい。いくつかの実施形態において、０．１〜２マイクロメートルの平均粒径が望ましく；いくつかの実施形態において、０．５〜１．５マイクロメートルの平均粒径が好ましい。炭素粒子には、重質石油製品および植物油の不完全燃焼によって製造されるカーボンブラックのようなものが含まれる。カーボンブラックは、すすよりも高いが、活性炭のそれよりも低い表面積対体積比を有するパラクリスタリン炭素の形態である。それらは典型的には、紡糸による繊維の形成前に紡糸原液に炭素粒子を添加することによって繊維中へ組み入れることができる。
【００２７】
本質的にいかなる商業的に入手可能なカーボンブラックをも、アラミドポリマー組成物に離散炭素粒子を供給するために使用することができる。それらは典型的には、紡糸による繊維の形成前に紡糸原液に炭素粒子を添加することによって繊維中へ組み入れられる。１つの好ましい実践において、ポリマー液、好ましくはアラミドポリマー液中のカーボンブラックの別個の安定な分散液が先ず製造され、次にこの分散液が、一様な粒子分布を達成するためにミルにかけられる。この分散液は、紡糸前にアラミドポリマー液中へ好ましくは注入される。
【００２８】
均質繊維ブレンドは、モダクリルポリマーから製造された繊維を含む。モダクリルポリマーとは、ポリマーが、３０〜７０重量パーセントのアクリロニトリルと、７０〜３０重量パーセントのハロゲン含有ビニルモノマーとを含むコポリマーであることを好ましくは意味する。ハロゲン含有ビニルモノマーは、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデンなどから選択される少なくとも１つのモノマーである。
【００２９】
いくつかの実施形態において、モダクリルコポリマーは、塩化ビニリデンと組み合わせられたアクリロニトリルのものである。いくつかの実施形態において、モダクリルコポリマーは、酸化アンチモンをさらに有する。いくつかの好ましい実施形態において、モダクリルコポリマーは、１．５重量パーセント未満の酸化アンチモンを有するか、またはコポリマーは、完全にアンチモンを含まないかのどちらかである。非常に低いアンチモン含量ポリマーおよびアンチモンを含まないポリマーは、製造中にコポリマーに添加される任意のアンチモン化合物の量を制限すること、またはそれを完全に排除することによって製造することができる。このようにして改良できるものを含めて、モダクリルポリマーのための代表的なプロセスは、２重量パーセントの三酸化アンチモンを有する米国特許第３，１９３，６０２号明細書；少なくとも２重量パーセント、好ましくは８重量パーセント以下の量で存在する様々な酸化アンチモンを使って製造される米国特許第３，７４８，３０２号明細書；ならびに８〜４０重量パーセントのアンチモン化合物を有する米国特許第５，２０８，１０５号明細書および同第５，５０６，０４２号明細書に開示されている。
【００３０】
いくつかの実施形態において、その中で、モダクリルポリマーは、少なくとも２６のＬＯＩを有する。１つの好ましい実施形態において、モダクリルポリマーは、アンチモンを含まないと同時に、少なくとも２６のＬＯＩを有する。いくつかの実施形態において、モダクリル繊維は、離散炭素粒子を含まず、これは繊維が本明細書で定義されるような炭素粒子を含有しないことを意味する。
【００３１】
均質繊維ブレンドは、アラミド繊維；好ましくは、空気中の酸素の濃度よりも上（すなわち、２１超、好ましくは２５超）の限界酸素指数（ＬＯＩ）を有するアラミドポリマーから製造された繊維をさらに含む。これは、この繊維またはその繊維から専ら製造された布が、火災を起こさないであろうし、耐火性であると考えられることを意味する。アラミド繊維はまた、毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持し、これはこの繊維が高い熱安定性を有することを意味する。
【００３２】
均質繊維ブレンドは好ましくは、パラ−アラミド（パラ−アラミド）ポリマーおよびメタ−アラミド（メタ−アラミド）ポリマーから製造されたものを含む。本明細書で用いるところでは、「アラミド」は、アミド（−ＣＯＮＨ−）結合の少なくとも８５％が２つの芳香環に直接結合しているポリアミドを意味する。添加物をアラミドとともに使用することができ、実際に、１０重量％と同量までの他のポリマー材料をアラミドとブレンドできること、または１０％と同量の他のジアミンがアラミドのジアミンと置き換えられた、もしくは１０％と同量の他の二酸塩化物がアラミドの二酸塩化物と置き換えられたコポリマーを使用できることが判明した。好適なアラミド繊維は、Ｍａｎ−Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ  ２，Ｓｅｃｔｉｏｎ  ｔｉｔｌｅｄ  Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｒｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ，ｐａｇｅ  ２９７，Ｗ．Ｂｌａｃｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９６８に記載されている。アラミド繊維は、また、米国特許第４，１７２，９３８号明細書；同第３，８６９，４２９号明細書；同第３，８１９，５８７号明細書；同第３，６７３，１４３号明細書；同第３５４，１２７号明細書；および同第３，０９４，５１１号明細書に開示されている。
【００３３】
パラ−アラミドポリマーは、アミド結合が互いに対してパラ位にあるそれらのアラミドである。好ましくは、パラ−アラミドポリマーは、典型的には少なくとも約２５のＬＯＩを有する。１つの好ましいパラ−アラミドは、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）である。
【００３４】
メタ−アラミドポリマーは、アミド結合が互いに対してメタ位にあるそれらのアラミドである。好ましくは、メタ−アラミドポリマーは、典型的には少なくとも約２５のＬＯＩを有する。１つの好ましいメタ−アラミドは、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である。
【００３５】
いくつかの実施形態において、メタ−アラミド繊維は、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％の最低結晶化度を有する。例示の目的のためには、最終繊維の形成の容易さのために、結晶化度の実際の上限は、約５０％である（しかしより高い百分率が好適と考えられる）。一般に、結晶化度は、２５〜４０％の範囲にあろう。メタ−アラミド繊維の結晶化度は、２つの方法のうちの１つによって測定することができる。第１方法は、空隙なしの（ｎｏｎ−ｖｏｉｄｅｄ）繊維で用いられ、一方、第２方法は、完全に空隙を含まないわけではない繊維に関して用いられる。第１方法におけるメタ−アラミドのパーセント結晶化度は、良好な、本質的に空隙なしの試料を使用する結晶化度についての一次検量線を先ず生成することによって測定される。そのような空隙なしの試料については、比体積（１／密度）は、２相モデルを用いて結晶化度と直接関連づけることができる。試料の密度は、密度勾配カラムで測定される。ｘ線散乱法によって非結晶性であると決定された、メタ−アラミドフィルムは、測定され、１．３３５６ｇ／ｃｍ３の平均密度を有することが分かった。完全に結晶性のメタ−アラミド試料の密度はそのとき１．４６９９ｇ／ｃｍ３であると、ｘ線ユニットセルの寸法から求められた。一旦これらの０％および１００％結晶化度終点が確立されると、それについて密度が既知である任意の空隙なしの実験試料の結晶化度は、この一次関係：
【数１】
2019529725.tif 000003
から求めることができる。
【００３６】
多くの繊維試料が完全に空隙を含まないわけではないので、ラマン（Ｒａｍａｎ）分光法が、結晶化度を測定するための好ましい方法である。ラマン測定は、空隙含量に敏感ではないので、１６５０ｃｍ-1のカルボニル伸縮の相対強度を、空隙ありかどうかに関わりなく、任意の形態のメタ−アラミドの結晶化度を測定するために用いることができる。これを成し遂げるために、結晶化度と、１００２ｃｍ-1の環伸縮モードの強度に標準された、１６５０ｃｍ-1のカルボニル伸縮の強度との間の一次関係が、最小限に空隙のある試料であって、その結晶化度が前に測定され、上に記載されたように密度測定から既知である試料を使用して築かれた。密度検量線に依存する、次の経験的関係：
【数２】
2019529725.tif 000004
（式中、Ｉ（１６５０ｃｍ-1）は、そのポイントでのメタ−アラミド試料のラマン強度である）
が、Ｎｉｃｏｌｅｔ  Ｍｏｄｅｌ  ９１０  ＦＴ−Ｒａｍａｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いてパーセント結晶化度について築かれた。この強度を用いて、実験試料のパーセント結晶化度がこの方程式から計算される。
【００３７】
メタ−アラミド繊維は、溶液から紡糸され、急冷され、かつ追加の加熱または化学処理なしに、ガラス転移温度よりも下の温度を用いて乾燥させられた場合に、マイナーレベルの結晶性を成長させるにすぎない。そのような繊維は、繊維の結晶化度がラマン散乱技術を用いて測定される場合に１５パーセント未満のパーセント結晶化度を有する。低い結晶化度のこれらの繊維は、熱または化学的手段の使用によって結晶化させることができる非晶質メタ−アラミド繊維と考えられる。結晶化度のレベルは、ポリマーのガラス転移温度以上での熱処理によって高めることができる。そのような熱は典型的には、所望量の結晶化度を繊維に付与するのに十分な時間張力下に繊維を加熱ロールと接触させることによって加えられる。
【００３８】
ｍ−アラミド繊維の結晶化度のレベルはまた、化学処理によって高めることができ、いくつかの実施形態において、これには、布中へ組み入れられる前に繊維を着色する、染色する、または模擬染色する方法が含まれる。いくつかの方法が、例えば、米国特許第４，６６８，２３４号明細書；同第４，７５５，３３５号明細書；同第４，８８３，４９６号明細書；および同第５，０９６，４５９号明細書に開示されている。染料キャリアとしても知られる、染色助剤が、アラミド繊維の染料ピックアップを増加させるのに役立つために使用されてもよい。有用な染料キャリアには、アリールエーテル、ベンジルアルコール、またはアセトフェノンが含まれる。
【００３９】
均質繊維ブレンドにおいて、ブレンド中に存在する２５〜１００部のメタ−アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有する。炭素粒子は、繊維中に均一に分散している。さらに、ブレンド中に存在する０〜７５部のメタ−アラミド繊維は、離散炭素粒子を含まない。炭素粒子含有繊維の量は、均質ブレンドが、メタ−アラミド繊維中の炭素粒子の量および均質ブレンド中のステープルファイバーの総量を基準として、０．１〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有するようなものである。
【００４０】
いくつかの実施形態において、必要ならば、ステープルファイバーの均質ブレンドは、非常に少量（糸の１〜３重量％）の帯電防止繊維をさらに含むことができる。１つの好適な帯電防止繊維は、Ｄｅ  Ｈｏｗｉｔｔに付与された米国特許第４，６１２，１５０号明細書および／またはＨｕｌｌに付与された米国特許第３，８０３，４５３号明細書に記載されているものなどの溶融紡糸された熱可塑性の帯電防止性繊維である。これらの繊維は、それらがカーボンブラックを含有しながら、繊維ポリマーが難燃性であることと、熱的に安定であることとの組み合わせを持たない；すなわち、それが相まって、２１超、好ましくは２５超のＬＯＩを持たない、および毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持しないので、アーク性能に及ぼす影響は無視できる。実際に、そのような熱可塑性の帯電防止繊維は、毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合に３５重量パーセント超を失う。本明細書での目的のために、およびいかなる混乱をも避けるために、離散炭素粒子の重量パーセント単位の総含量は、いかなる少量の帯電防止繊維をも排除して、繊維ブレンドの総重量を基準としている。
【００４１】
ステープルファイバーの均質ブレンドは、異なる繊維のストランドまたはトウをカッターブレンドすることによって、または繊維の異なるベールをブレンドすることおよび均質ブレンドを形成する当技術分野において公知の他の方法によって製造することができる。例えば、異なるステープルファイバータイプの２つ以上のスライバーを、様々なステープルファイバーがスフ糸束中で均質ブレンドとして均一に分配されるように、ステープルファイバー糸が紡績される前に、または紡績される間にブレンドすることができる。
【００４２】
「糸」とは、連続ストランドを形成するために一緒に紡績されたまたは撚られた繊維の集まりを意味する。本明細書で用いるところでは、糸は一般に、織りおよび編みのような操作に好適な織物材料の最も簡単なストランドである、シングルス糸；または諸撚糸もしくは撚糸（ｐｌｉｅｄ  ｙａｒｎ）として当技術分野において公知であるものを意味する。紡績スフ糸は、多かれ少なかれ撚りでステープルファイバーから形成することができる。撚りがシングルス糸に存在する場合、それは全て、同じ方向にある。本明細書で用いるところでは、語句「諸撚糸」および「撚糸」は、同じ意味で用いることができ、２つ以上の糸、すなわち、一緒に撚り合わせられたもしくは撚られた、シングルス糸を意味する。
【００４３】
布は、本明細書に記載されるようなステープルファイバーの均質ブレンドを含む紡績スフ糸から製造することができ、織布または編布を含むことができるが、それらに限定されない。一般的な布設計および構造は、当業者に周知である。「織」布とは、互いに経糸つまり縦方向糸と、よこ糸つまり横方向糸とを織り合わせて、平織、千鳥綾織、バスケット織、繻子織、綾織などの、任意の布織を生み出すことによって織機で通常形成される布を意味する。平織および綾織は、業界で用いられる最も一般的な織り方であると考えられ、多くの実施形態において好ましい。
【００４４】
「編」布とは、編み針の使用により糸ループを編成することによって通常形成される布を意味する。多くの場合に、編布を製造するために紡績スフ糸は、糸を布に変換する編機に供給される。必要ならば、マルチプルエンドまたは糸を、撚りありか、または不撚かのいずれかで編機に供給することができる；すなわち、糸の束または撚糸の束を編機に共供給し、編んで布にするか、または従来技術を用いて、直接、手袋などのアパレル品にすることができる。編物の締まりは、いかなる具体的なニーズをも満たすために調整することができる。防護アパレル用の特性の非常に有効な組み合わせは、例えば、シングルジャージーニットおよびテリーニットパターンに見いだされている。
【００４５】
いくつかの特に有用な実施形態において、ステープルファイバーの均質ブレンドを含む紡績スフ糸を使用して耐アーク性および難燃性衣服を製造することができる。いくつかの実施形態において、衣服は、紡績スフ糸から製造された防護布の本質的に１つの層を有することができる。このタイプの衣服には、極度の熱事象が起こり得る化学処理工業または工業的もしくは電気的ユーティリティなどの状況において着用することができるジャンプスーツ、カバーオール、パンツ、シャツ、手袋、スリーブなどが含まれる。１つの好ましい実施形態において、衣服は、本明細書に記載されるステープルファイバーの均質ブレンドの糸を含む布から製造される。あるいは、衣料品は、本明細書に記載されるステープルファイバーの均質ブレンドを含む脅し糸を利用することができよう。
【００４６】
このタイプの防護品または防護服には、電気アーク潜在環境において作業する可能性がある電気技師およびプロセス制御スペシャリストおよび他の者などの工業作業員によって使用される防護コート、ジャケット、ジャンプスーツ、カバーオール、フードなどが含まれる。好ましい実施形態において、防護服は、電気パネルまたはサブステーション上での作業が必要とされる場合に織物および他の防具上で一般に使用される七分丈コートを含めて、コートまたはジャケットである。
【００４７】
好ましい実施形態において、単一布層での防護品または防護服は、アーク格付けについての２つの一般的なカテゴリー格付けシステムのいずれかによって測定されるように少なくともカテゴリー２以上のアーク格付けである、２カロリー／ｃｍ2／ｏｚ超のＡＴＰＶを有する。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（米国防火協会）（ＮＦＰＡ）は、カテゴリー１が最低の性能を有し、カテゴリー４が最高の性能を有する、４つの異なるカテゴリーを有する。ＮＦＰＡ  ７０Ｅシステムの下で、カテゴリー１、２、３、および４は、それぞれ、１平方センチメートル当たり４、８、２５、および４０カロリーの布を通しての最低閾値熱流束に相当する。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｃｏｄｅ（米国電気安全規程）（ＮＥＳＣ）はまた、カテゴリー１が最低の性能を有し、カテゴリー３が最高の性能を有する、３つの異なるカテゴリーの格付けシステムを有する。ＮＥＳＣシステムの下で、カテゴリー１、２、および３は、それぞれ、１平方センチメートル当たり４、８、および１２カロリーの布を通しての最低閾値熱流束に相当する。それ故、カテゴリー２アーク格付けを有する布または衣服は、標準セット方法ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９またはＮＦＰＡ  ７０Ｅによって測定されるように、１平方センチメートル当たり８カロリーの熱流束に耐えることができる。
【００４８】
好ましい実施形態において、布および物品は好ましくは、５０〜９０の範囲の「Ｌ*」値を有する。
【００４９】
試験方法
耐アーク性。本発明の布の耐アーク性は、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９５９−９９「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｒｃ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｖａｌｕｅ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｃｌｏｔｈｉｎｇ（衣料用の材料のアーク熱性能値を測定するための標準試験方法）」に従って測定される。好ましくは、本発明の布は、１平方ヤード当たり１オンス当たり１平方センチメートル当たり少なくとも０．８カロリー、より好ましくは少なくとも２カロリーの耐アーク性（ＡＴＰＶ）を有する。
【００５０】
熱重量分析（ＴＧＡ）。毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持する繊維は、Ｎｅｗａｒｋ，ＤｅｌａｗａｒｅのＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの部門）から入手可能なＭｏｄｅｌ  ２９５０  Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（熱重量分析計）（ＴＧＡ）を用いて測定することができる。ＴＧＡは、温度上昇に対する試料減量のスキャンを与える。ＴＡ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＡユニバーサル分析）プログラムを用いて、パーセント減量は、任意の記録温度で測定することができる。プログラムプロフィールは、５０℃での試料の平衡化；５０℃から１０００℃まで毎分１０度での昇温；１０ｍｌ／分で供給される、ガスとしての空気の使用；および５００マイクロリットルのセラミック・カップ（ＰＮ  ９５２０１８．９１０）試料容器の使用からなる。具体的な試験手順は、次の通りである。ＴＡ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ２９００  ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒでＴＧＡスクリーンを用いてＴＧＡをプログラムした。試料ＩＤを入力し、毎分２０℃の計画された温度ランプ・プログラムを選択した。空の試料カップの風袋を、機器の風袋機能を用いて量った。繊維試料を、およそ１／１６インチ（０．１６ｃｍ）長さにカットし、試料パンを試料で緩く満たした。試料重量は、１０〜５０ｍｇの範囲にあるべきである。ＴＧＡは天秤を有し、それ故、正確な重量は前もって測定しなくてもよい。試料のどれも、パンの外側にあるべきではない。満たされた試料パンを、熱電対がパンの上端の近くにあるがそれに触れていないことを確認してバランスワイヤ上へロードした。炉をパン上方に上げ、ＴＧＡを開始する。プログラムが完了したらすぐに、ＴＧＡは自動的に炉を下げ、試料パンを取り出し、冷却モードに入る。ＴＡ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ２９００  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓプログラムを次に用いて分析し、温度の範囲にわたるパーセント減量についてのＴＧＡスキャンを生み出す。
【００５１】
限界酸素指数。本発明の布の限界酸素指数（ＬＯＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｇ−１２５−００「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｉｎ  Ｇａｓｅｏｕｓ  Ｏｘｉｄａｎｔｓ（ガス酸化剤中で液体および固体材料炎限界を測定するための標準試験方法）」に従って測定される。
【００５２】
色測定。色および分光反射率を測定するために用いられるシステムは、１９７６  ＣＩＥＬＡＢカラースケール（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅによって開発されたＬ*−ａ*−ｂ*システム）である。ＣＩＥ「Ｌ*−ａ*−ｂ*」システムでは、色は、３次元空間中の点として見られる。「Ｌ*」値は、高い値が最も明るいものである明度座標であり、「ａ*」値は、「＋ａ*」が赤色の色相を示し、「−ａ*」が緑色の色相を示す赤色／緑色座標であり、かつ「ｂ*」値は、「＋ｂ*」が黄色の色相を示し、「−ｂ*」が青色の色相を示す黄色／青色座標である。分光光度計が、示されるように繊維のパフでのか、または布もしくは衣服形態でのかのいずれかの、試料の色を測定するために用いられた。具体的には、１０度観測者およびＤ６５光源の工業標準を含めて、Ｈｕｎｔｅｒ  Ｌａｂ  ＵｌｔｒａＳｃａｎ（登録商標）ＰＲＯ分光光度計が用いられた。本明細書で用いられるカラースケールは、星印なしの（「Ｌ−ａ−ｂ」）と称される、旧Ｈｕｎｔｅｒカラースケールの座標とは対照的に、星印ありのＣＩＥ（「Ｌ*−ａ*−ｂ*）カラースケールの座標を用いる。
【００５３】
炭素粒子の重量パーセント。繊維中のカーボンブラックの名目量は、繊維を製造する場合に、成分の簡単な物質収支によって求められる。繊維が製造された後、繊維中に存在するカーボンブラックの量は、繊維の試料の重量を測定し、カーボンブラック粒子に影響を及ぼさない好適な溶媒へのポリマーの溶解によって繊維を除去し、残りの固形分を洗浄して炭素ではないいかなる無機塩をも除去し、残った固形分を秤量することによって求めることができる。１つの具体的な方法は、試験されるべき約１グラムの繊維、糸、または布を秤量し、その試料を６０分間１０５℃でオーブン中で加熱していかなる水分をも除去し、引き続き試料をデシケーター中に入れて室温まで冷却し、引き続き試料を秤量して当初重量を０．０００１グラムの精度で得ることを含む。試料は次に、攪拌機付きの２５０ｍｌの平底フラスコに入れられ、１５０ｍｌの好適な溶媒、例えば９６％硫酸が添加される。フラスコは次に、凝縮器の最上部を出るいかなるヒュームをも防ぐのに十分な流れで動作する冷却水凝縮器付きの組み合わせ攪拌／ヒーター上に置かれる。熱が次に、糸が完全に溶媒に溶解するまで攪拌しながら加えられる。フラスコは次に、ヒーターから取り除かれ、室温まで放冷される。フラスコの内容物は次に、風袋を量った０．２ミクロンＰＴＦＥ濾紙付きのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ真空フィルター・ユニットを用いて真空濾過される。真空を取り除き、次に、フィルターを同様に通過させられる、２５ｍｌの追加溶媒でフラスコをすすぎ洗いする。Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅユニットは次に、真空フラスコから取り除かれ、新たなきれいなガラス真空フラスコ上にリセットされる。真空を使って、濾紙上の残渣は、洗浄水が中性であることを濾液に関するｐＨ紙チェックが示すまで水で洗浄される。残渣は次に、メタノールで最後に洗浄される。残渣試料付きの濾紙が取り外され、皿に入れられ、２０分間乾燥させるために１０５℃でのオーブン中で加熱される。残渣試料付きの濾紙は次に、室温まで冷却するためにデシケーター中に入れられ、これに、最終重量を０．０００１グラム精度で得るための残渣試料付き濾紙の秤量が続く。フィルターの重量が、残渣試料付き濾紙の重量から差し引かれる。この重量は次に、糸または繊維または布の当初重量で割られ、１００を乗じられる。これは、繊維、糸、または布中のカーボンブラックの重量百分率を与えるであろう。
【００５４】
粒径。炭素粒径は、ＡＳＴＭ  Ｂ８２２−１０−「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｔａｌ  Ｐｏｗｄｅｒｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ｂｙ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ（光散乱による金属粉および関連化合物の粒度分布についての標準試験方法）の一般規定を用いて測定することができる。
【００５５】
収縮率。高温での繊維収縮率について試験するために、試験されるべきマルチフィラメント糸の試料の２端が、ループの全内部長さが長さおよそ１メートルであるように固い結び目で結び合わせられる。このループは次に、張り詰めるまでぴんと張られ、ループの２倍になった長さが最も近い０．１ｃｍまで測定される。糸のループは次に、１８５℃で３０分間オーブン中で吊される。糸のループは次に冷却され、それは再びぴんと張られ、２倍になった長さが再測定される。パーセント収縮率は次に、ループの線長さの変化から計算される。
【実施例】
【００５６】
以下の実施例において、別に指定されない限り、自然のメタ−アラミド繊維は、非晶質または非結晶化ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）（ＭＰＤ−Ｉ）繊維であり、自然のパラ−アラミド繊維は、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）であり；これらの両方とも、炭素粒子を含まなかった、すなわち、それらは、いかなる添加カーボンブラックをも含有しなかった。黒色メタ−アラミド繊維は、炭素粒子つまりカーボンブラックをさらに含有する結晶化ＭＰＤ−Ｉ繊維であった。黒色パラ−アラミド繊維は、顔料の混合物を使って黒色によく似るようにされたＰＰＤ−Ｔ繊維であったが、このＰＰＤ−Ｔ繊維もまた、離散炭素粒子つまりカーボンブラックを含まなかった。モダクリル繊維は、６．８％のアンチモン入りのＡＣＮ／ポリ塩化ビニリデンコポリマーであった。
【００５７】
対照例
１８重量パーセントの自然のメタ−アラミド繊維と、１８重量パーセントのパラ−アラミド繊維と、６４重量パーセントのモダクリル繊維とのピッカーブレンドスライバーの形態でのステープルファイバーの均質ブレンドを調製し、次に綿システム加工およびエアジェット紡績機を用いて紡績スフ糸にした。得られた糸は、２１テックス（２８綿番手）単糸であった。２つの単糸を次に、撚糸機で撚り合わせて１０回転／インチのプライツイストを有する双糸を製造した。
【００５８】
この糸を次に、縦表（ｗａｒｐ−ｆａｃｅｄ）２×１綾織構造でシャトル織機で織られる布の経糸およびよこ糸として使用した。生機綾織布は、１ｃｍ当たりおよそ３１エンド×１８ピック（１インチ当たり７７エンド×５２ピック）の構造および２２０ｇ／ｍ2（６．５ｏｚ／ｙｄ2）の坪量を有した。この布を次にアーク試験にかけ、結果を表１に示す。
【００５９】
実施例１
１８重量パーセントの炭素含有黒色メタ−アラミド繊維と、１８重量パーセントの非炭素含有黒色パラ−アラミド繊維と、６４重量パーセントのモダクリル繊維とのピッカーブレンドスライバーの形態でのステープルファイバーの均質ブレンドを調製し、次に綿システム加工およびエアジェット紡績機を用いて紡績スフ糸にした。得られた糸は、２１テックス（２８綿番手）単糸であった。２つの単糸を次に、撚糸機で撚り合わせて１０回転／インチのプライツイストを有する双糸を製造した。
【００６０】
この糸を次に、縦表２×１綾織構造でシャトル織機で織られる布の経糸およびよこ糸におけるように使用した。生機綾織布は、１ｃｍ当たりおよそ３１エンド×１８ピック（１インチ当たり７７エンド×５２ピック）の構造および２２０ｇ／ｍ2（６．５ｏｚ／ｙｄ2）の坪量を有した。この布をアーク試験にかけ、結果を表１に示す。この布のアーク性能は、ブレンドへのたったの０．３８重量パーセントの炭素粒子の添加でほぼ９０％だけ増加した。
【００６１】
実施例２
実施例１を繰り返して布を製造した；しかしながら、１８重量パーセントの非炭素含有黒色パラ−アラミド繊維を１８重量パーセントの自然のパラ−アラミド繊維で置き換えた。布をアーク試験にかけ、結果を表１に示す。この試料の重量パーセント炭素粒子およびアーク性能は、実施例１と同じものであり、非炭素含有黒色パラ−アラミド繊維がアーク性能に何の影響も及ぼさないことを確認した。
【００６２】
実施例３
実施例１を繰り返して布を製造した；しかしながら、使用されるステープルファイバーの均質ブレンドは、３６重量パーセントの炭素含有黒色メタ−アラミド繊維と、２０重量パーセントの非炭素含有黒色パラ−アラミド繊維と、４４重量パーセントのモダクリル繊維とであった。布をアーク試験にかけ、結果を表１に示す。アーク性能から理解できるように、炭素含有黒色メタ−アラミド繊維の添加は、対照に対してアーク性能に著しい影響を及ぼしたが、モダクリルの量もまた、最終ＡＴＰＶに相乗的に影響を与える。ブレンド中のモダクリル繊維のより高い重量百分率は、実施例１および２においてより高いアーク性能数を達成するのに役立った役立った。
【００６３】
【表１】
2019529725.tif 000005
【００６４】
実施例４
実施例１を繰り返して布を織るための同じ組成を有する糸を製造した；しかし綿番手３４を有する、より細かい単糸を製造した。これは、１８６ｇ／ｍ2（５．５ｏｚ／ｙｄ2）の坪量を有する、より低い坪量生地布を生み出した。布をアーク試験にかけ、結果を表２に示す。
【００６５】
実施例５
実施例４を繰り返したが、綿番手３６を有する、さらにより細かい単糸を製造し、１７３ｇ／ｍ2（５．１ｏｚ／ｙｄ2）の坪量を有する、さらにより低い坪量生地布を生み出した。布をアーク試験にかけ、結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2019529725.tif 000006
【００６７】
表２は、メタ−アラミド繊維への炭素粒子の添加が、同等のアーク性能を維持しながら対照布の坪量がかなり下げられるのを可能にすることを例示する。
【図１】
2019529725.tif 000007
【国際調査報告】
2019529725.tif 000008
2019529725.tif 000009
2019529725.tif 000010